直流非平衡電橋

1、直流非平衡電橋 直流非平衡電橋相對平衡電橋而言，在工程技術中應用更為廣泛，比如有些電阻準確度要求不高，但需要連續(xù)快捷的測量，就要應用非平衡電橋。由于傳感器的廣泛應用，在非平衡電橋中，某一個臂或幾個臂可以是傳感元件，其阻值可隨某一物理量的變化而相應改變，用非平衡電橋可以快速連續(xù)地測定其阻值的改變，因此可以得到該物理量的變化信息，從而完成一定的測量。直流非平衡電橋直流非平衡電橋實驗原理實驗原理1、非平衡電橋 調節(jié)4個電阻，使 、 兩點間等電勢，則電橋處于平衡態(tài)。若某一個臂或幾個臂是傳感元件，其阻值可隨待測物理量的改變而變化，電橋處于非平衡態(tài)，此時 、 之 間 電勢不相等。電勢差的大小反映了電阻的變

2、化情況。若在兩點間接入電流計，則有電流流過。測量兩點間的不平衡電壓（或電流），即可了解電路中電阻的變化情況，從而獲得待測物理量的變化。BBDD1R2R3RABCDU4RXRE2、非平衡電橋工作原理、非平衡電橋工作原理1R2R3RABCDU 1203XRRKRR電橋平衡時0XXXRRR當電阻變化為時，電橋失去平衡。實驗中所用數(shù)字電壓表內阻0XXRR且令(1)(1)oKUEKK則：XRE02(1)KUEK)1 (K當時0U與有近似的線性關系：關系曲線與UU3、非平衡電橋的工作特性（1）輸出電壓靈敏度UUS定義020(1)KESK時為零點電壓靈敏度：（2）非線性誤差）非線性誤差定義定義oooUUDU

3、12KD當時 對于一定的 值，當電橋比率K比較大時，電橋的非線性誤差D會比較小 。實驗儀器實驗儀器 穩(wěn)壓電源電阻箱數(shù)字萬用表電學實驗板及插件、導線實驗內容實驗內容實 驗 電 路研究非平衡電橋特性3EV取1231001001RRRK自組電橋自組電橋 調節(jié)調節(jié)RX使電橋平衡，記錄使電橋平衡，記錄此時的阻值此時的阻值RX0。萬用表選擇。萬用表選擇最小直流電壓檔，細微調節(jié)電最小直流電壓檔，細微調節(jié)電阻箱阻值，記錄輸出電壓。阻箱阻值，記錄輸出電壓。 改變電阻箱阻值，觀察輸出改變電阻箱阻值，觀察輸出電壓與電壓與RX的關系。的關系。數(shù)據(jù)處理之一數(shù)據(jù)處理之一( )XRXR()oU mV1、研究非平衡電橋特性做

4、出做出XRXRoXUR圖線，由圖解法算出輸出特性圖線，由圖解法算出輸出特性曲線過零點的切線斜率曲線過零點的切線斜率k。可知零點靈敏度可知零點靈敏度00XSkR操作要點操作要點 實驗中的3個電阻，由于其存在誤差，真實阻值與標稱值并不會完全相等。因此，組成電橋后，應適當調節(jié)電阻箱，以使電橋達到平衡。 實驗中要求出零點靈敏度，必須選好實驗中要求出零點靈敏度，必須選好合適的合適的RX，一方面要考慮坐標紙的大小，一方面要考慮坐標紙的大小，另一方面要考慮輸出電壓測量值要有足夠另一方面要考慮輸出電壓測量值要有足夠的有效數(shù)字。還要考慮盡量避免非平衡電的有效數(shù)字。還要考慮盡量避免非平衡電橋輸出非線性的影響。橋輸出非線性的影響。數(shù)據(jù)處理要點 作圖時要參考課本第一章第三節(jié)的規(guī)則 當電阻箱阻值改變不大時可以近似認為輸出特性為直線，在直線兩端取兩特征點計算斜率即可，圖解細則見課本第一章第三節(jié)。 實測零點靈敏度應該與理論值近似，相差過大者應該尋找錯誤產(chǎn)生的原因并改正。教師檢查項目 原始數(shù)據(jù)測量完畢后不得拆線或調整電源及其他元件參數(shù)。必須在指導教師檢驗數(shù)據(jù)后方能拆除電路并整理桌面。 學生應該記錄實驗時間